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关键词:城市地铁;隧道施工;监控;量测
Abstract: This paper describes the urban tunnel construction monitoring the process of measuring, monitoring measurement contents method, data acquisition and analysis, and after analysis treatment and the necessary calculations of urban tunnel construction to monitor the amount of measured data, forecasting and feedback, to ensure that the urban tunnel construction safety and tunnel stability.Key words: urban subway; tunnel construction; monitoring; measurement
中图分类号:U231+.3 文献标识码:A文章编号:2095-2104(2012)
监控量测是城市地铁隧道新奥法施工中的重要一环,监控量测的目的,归纳起来,是掌握围岩稳定与支护受力、变形的动态或信息,并以此判断设计、施工的安全与经济,它几乎伴随着施工的全过程[1 ];具体来说,有以下几点:(1)对围岩动态和支护结构的工作状态作出正确的评价,利用监测的成果,优化设计,指导施工;(2)预见事故和险情,以便及时采取措施,防患于未然;(3)为地下工程设计与施工积累资料;(4)为确定隧道安全提供可靠的信息;(5)量测数据经分析处理和必要的计算后,进行预测和反馈,以保证施工安全和隧道稳定。
1监测流程
监控量测作为施工组织的核心内容之一被置于一个动态的管理体系之中,具体包括了监控、预测和反馈等几个主要阶段,监测工作流程示于图1所示。
图1监测流程
隧道施工的监测旨在反映施工中围岩动态变化的信息,据此判断围岩的稳定状态,以及所定支护结构参数和施工的合理性。结合本工程,根据我国《铁路隧道施工规范》[2]、《公路隧道施工技术规范》[3],本项目根据实际情况分为以下几个量测项目:
1.1净空相对位移量测
隧道内壁面上两点连线方向的位移之和称为“收敛”,此量测项目为“收敛量测”。收敛值为两次量测的距离之差。收敛量测是隧道监控量测的重要项目,是隧道围岩应力变化的最直观的反映,可为判断隧道空间的稳定性提供可靠的信息;并可为二次衬砌提供合理的支护时机;所以收敛值是最基本的量测数据,应尽量准确,减少误差。监测量:净空收敛位移值;收敛稳定时间
1.2拱顶下沉量测
隧道拱顶内壁的绝对下沉量称为拱顶下沉值。拱顶下沉量测的目的是根据拱顶下沉速度和拱顶下沉值来判断围岩的稳定程度,和收敛量测一起为二衬提供合理的支护时机。 监测量:拱顶下沉值;拱顶下沉稳定时间。
1.3地表下沉及建筑物监测
隧道顶部地表沉降量测,是为了判定隧道对地面建筑物的影响程度和范围,并掌握地表下沉规律,为分析隧道开挖对围岩力学形态的扰动状况提供信息。在浅埋隧道施工中进行此项量测意义重大。建筑物监测是监测在隧道施工过程中是否对地面建筑物造成了重大影响而影响建筑物的使用,并以此修正爆破参数。 监测量:地表下沉值;下沉稳定时间。
1.4刚支撑内力量测
在Ⅴ级围岩中,隧道开挖后常需要采用各种刚支撑进行支护。量测围岩作用在刚支撑上的压力,对维护支架承载能力、检验隧道偏压、保证施工安全、优化支护参数等具有重要意义。监测量:应力应变值
2 监测方法
2.1 净空相对位移收敛和拱顶下沉量测
隧道净空相对位移是指隧道周边相对方向两个固定点连线上的相对位移值,它是隧道开挖所引起围岩变形值最直观的表现,对其量测采用隧道净空变化测定计(简称收敛计)进行。隧道周边收敛量测的测点和量测基线如图2所示。每种围岩类别各选择若干个比较有代表性的断面布置量测标志,Ⅳ级围岩按20m间距布点,Ⅴ及围岩按10m间距布点,收敛量测测点与拱顶下沉测点布置在同一断面。埋设测点时,先在测点处用人工挖孔,开挖孔深为30~50cm,孔径8~12mm的孔。在孔中填满水泥沙浆后插入收敛预埋件,尽量使两预埋件轴线在基线方向上,并使预埋件销孔轴线处于铅垂位置,上好保护帽,待沙浆凝固后即可量测。
图2 收敛及拱顶沉降测点布置
2.2地表下沉量测
在需进行量测的地表预埋设测点,定位基准点(不动点),并测得初值。以后每次测得的值与初值之差即为下沉值;用电子水准仪进行观测。测点布置见图3。
具体要求:
2.2.1观测应在水准仪及标尺检验合格后方可进行,且避免在测点和标尺有振动时进行;
2.2.2尽量选择在每一天同一时间进行观测,观测坚持四固定原则,即:施测人员固定,测点位置固定,测量延续时间固定,施测顺序固定。
图3下沉测点埋设
2.3刚支撑内力量测
在本隧道施工过程中主要进行格栅拱架进行初期支护,因此内力量测主要针对格栅拱架进行。隧道格栅拱架内力量测采用埋入式应变计进行,根据本工程段Ⅴ级围岩的实际情况,每个断面布置5~8对测点,布点图见图4;具体量测方法:把埋入式应变计固定在钢格栅上,用测试仪将读数调零;等喷浆过后即可量测,读得的应变值用虎克定律转换为内力。此方法操作简单、安全、使用方便。但要注意测线的保护,一旦测线被破坏,将不可修复。
图4 应变计埋设示意图
3 数据采集与分析
3.1 数据采集
任何现场量测都不可避免地存在误差。为得到更为真实、可靠的量测数据,在监控量测、采集数据时,应尽量减少各种误差。
3.1.1在隧道开挖后,尽可能早的埋设测点,并及时进行初次量测,以尽量测得变形与应力的初始数据。
3.1.2做到量测、采集数据专人专项负责,以减少随机误差。
3.1.3在使用精密水准仪进行洞内周边收敛位移量测时,通过左右尺读数控制系统误差。
3.1.4专项量测需制定专项记录表。对于手工记录资料要保存好原始记录表,对于智能式记录器要及时将量测数据导入电脑,以防丢失。
3.2 数据处理
现场量测数据应及时进行处理,绘制成位移、应力、内力和时间的关系曲线(或散点图),曲线的时间横座标下应注明施工工序和开挖工作面距量测断面的距离,以便更准确的进行数据的回归分析,并对隧道的受力状态作出判断。
在进行数据处理过程中,对一些异常数据应根据测量误差的处理原则进行剔除,并及时进行复测校正[4,5]。
是最常用的位移数据分析方法,根据实际监测信息,对位移可选用下列函数之一进行回归分析。
3.2.1对数函数,例如:
(1)
3.2.2指数函数,例如:
(2)
3.2.3双曲函数,例如:
(3)
式中、为回归常数,为测点初读数后的时间(d),为位移值(mm)。
图5正常曲线与异常曲线示意图
4 结 论
4.1监控量测是新奥法施工中的重要一环,监控量测的目的是掌握围岩稳定与支护受力、变形的动态或信息。
4.2城市地铁隧道施工监控量测包括:净空相对位移量测、拱顶下沉量测、地表下沉及建筑物监测、刚支撑内力量测。
4.3城市地铁隧道施工监控量测数据应及时进行处理,绘制成位移、应力、内力和时间的关系曲线,以便更准确的进行数据的回归分析,并对隧道的受力状态作出判断。
参考文献
[1] 才.隧道工程[M]. 人民交通出版社.2006.6
[2] TB10204-2002~J163-2002. 铁路隧道施工规范[S].中国铁道出版社.2002.6
[3] JTJ042-94. 公路隧道施工技术规范[S]. 人民交通出版社.1995.8
[4] 张凯,徐建平. 公路大跨度隧道开挖及初期支护施工技术[J]. 湖南工业大学学报.2007.3
关键词:地下铁路;地下施工测量;技术方法
地下铁路的开通,给交通带来较大便利,越来越多的城市开始将地下铁道工程作为改善交通的重要组成部分,在城市中进行一定规模的建设。发展地下交通不仅能够促进城市交通环境的改善,同时可以节省现有空间资源,将城市空间进行更加优化的使用,促进城市资源的进一步发展,对城市空间资源节约具有重要意义。
一、地下铁路工程测量技术要求
地下铁路工程测量精度设计主要是根据地铁工程各项特征和施工方法进行管理,将整个工程施工的精度进行确定,从而进行施工。在进行工程测量过程中涉及到的因素是较多的,不仅仅需要将隧道和线路之间的连通性进行保障,同时需要将线路样式和轨道铺设情况进行关注,保证地下铁路的质量和工程造价,合理进行轨道线路的规划布局,尽量的缩小误差。目前来讲,对于误差具有一定的规范,一般要求隧道横向贯通误差在50毫米之内,高程贯穿中误差在25毫米之间。
误差值的确定主要和设计的安全空隙和隧道连接处结构界限相关联,其中还包括因为仪器精准度造成的各项误差。例如,在北上广大部分地下铁路中,一般来讲给定的隧道结构界限为100毫米,在这个误差中包括施工误差和计算误差等。在这个误差中,进行喷锚暗挖施工技术时,期初支护误差为30毫米,喷射混凝土平整度误差为30毫米,变形误差为20毫米,因此100毫米误差基本上为施工方法可接受误差。
二、地下铁路地面设计勘察技术方法
(一)卫星定位系统的使用
随着城市不断发展,地下铁路的逐步的向着网络化的方向发展,形成纵横交错的地上和地下网络,这样的背景下进行传统的技术勘测花费大量的时间并且效果较差,精确度不高。因此需要采用新型技术,将三角点空间进行管理。全球定位系统就是在这种背景下运用到实际勘察中去,将GPS技术进行推广,将控制点进行确定,不仅满足地铁较为复杂的施工情况,同时可以进一步提升原有三角网和高级控制点之间的联系,将地下铁路运行稳定性进行提升。如图一为北京某段地铁线路设计,在进行设计过程中,采用全球定位系统,使得铁路修建中的可见性和高度进一步提升,保证线路规划完整性。同时为了减少干扰,在进行误差计算中采用的是自动与手动筛选相结合方式,将异步闭合差确定在1.73-2.89之间,边长中误差确定在-2.1毫米-2.1毫米之间,点位中误差为-3.5-3.5之间,这样可以增加地下铁路系统稳定性,将技术能力进行创新。
在进行监测网点选择的过程中,选择数量也在不断增加,相互之间进行管理,采用一次布设、二级观测整体平差原则,将一级管网进行管理,在此基础上进行三角锁的加设,提升整体的精确度,保证地下铁路技术的进步和发展。
(二)对地铁进行精密导线网技术测量
在进行测量过程中,可以使用导线网技术。如图所示,在进行导线网设计过程中,需要配合全球定位系统使用,将导线沿着地铁的相关位置进行伸形。附合长度一般维持在5米左右,平均长度350米,在进行选点过程中将导线进行附注站点的确定,从而进一步提升设计的角度和边长,准确性得到提升,在进行实际测量中需要将导线尽量进行延伸,监测点进行增加,这样可以进一步提升精确程度,为下一步的竖井测量奠定基础。进行精密导线设计可以将线路中各个位置进行实验和测量,一旦发现不合理情况及时进行方案改进,将线路规划精确性和可行性进行关注。
(三)对地下铁路水准点进行测量
因为在施工中降水和各项自然环境的影响,水准点容易发生一定的变化,因此需要将水准点进行确定。一般来讲水准点位于地铁中心线的40米以外,不包含地形容易发生变化区域。水准点主要是以墙上标志位为主,如图所示,水准线上包括较多水准点,在进行测量过程中需要将测量方法和水准线闭合差进行确定,并将往返闭合差进行分析,满足铁路进行地面高程控制测量的精度要求。水准点确定需要借助一些精确仪器,还需要铟钢水准尺,将水准点位置进行确定和管理,进一步将地下铁路勘察准确性进行提升。
结束语
随着技术不断进步,在进行地下铁路测绘中逐渐将测量技术进行提升,将卫星定位技术和数字化测图技术等运用到实际测量中,实现数据的勘察处理,将地下铁路勘察准确性进行提升,为地下铁路的运行安全提供保证。今后的城市交通中,地下铁路是发展的主要方向,在运输上具有较大优势,因此需要将地下铁路建设技术进行保证,进一步促进城市交通那发展和进步。
参考文献:
[1]马全明.地下铁道工程施工测量主要技术方法的应用与研究[A].测绘出版社.《测绘通报》测绘科学前沿技术论坛摘要集[C].测绘出版社:,2008:8.
关键词:铁道工程;测量。
中图分类号: [P258] 文献标识码: A 文章编号:
l 引言
世界第一条地下铁道诞生在1 8 6 3 年的英国伦敦,距现在已有1 30 多年,在这130里,世界地铁交通有了飞速发展。我国从1 9 6 5 年7 月在北京开始修建第一条地铁至今,天津、上海、广州地铁陆续建成,大大缓解了城市交通紧张状况。北京、上海和广州新的地铁线路目前也正在加紧施工,伴随我国国民经济状况的好转,全国20 多个城市酝酿的地铁建设会在不久的将来成为现实。作为地铁施工中不可缺少的地铁测量工作也将会有进一步的发展。
2 地下铁道测量的特点、内容和精度要求
地下铁道是城市公共交通的一种形式,是一项系统工程,它包括地下、地面、高架三种方式的轨道工程体系,在城区它埋设在地下,在郊区它是地面或高架构筑物。
2.1 地下铁道测量特点
(l) 地下铁道工程浩大、投资大、工期长,一个城市地铁建设要根据近期、远期客流量先作总体规划,分期建设。测量工作不仅要考虑全局,也要顾及局部,既要沿每条线路独立布设控制网,又要在线路交叉处有一定数量控制点重合,以保证各相关线路准确衔接。
地铁工程有严格限界规定,为降低工程成本,施工误差裕量已很小,设计采用三维坐标解析法,所以对施工测量精度有较高的要求。
(3) 测量内容多,与地面既有建筑结合紧密。各测量体和线路联接密切,地上、地下测量工作要保证万无一失,除了要进行施工放样,贯通测量以外,还要进行变形监测等项工作。
(4) 测量内容多,与地面既有建筑结合紧密。各测量体和线路联接密切,地上、隧道及车站内的控制点数量多、使用频繁,应做好标志,加强维护,为地铁不同阶段施工及后期测量工作提供基础点位及资料。
(5) 地铁位于城市,沿线高楼林立、车水马龙、能见度差、隧道埋深浅,地表沉降变形等都会给地铁施工测量工作带来很大困难。
2.2 地下铁道测量工作
地下铁道测量包括规划设计、施工设计、施工、竣工和运营阶段全部测绘工作。地下铁道测量工作除了提供各种比例尺地形图与地形数字资料满足规划、设计需要外,还要按设计要求标定地铁线路位置、指导施工、保证所有建、构筑物位置正确并不侵入限界,以及在施工和运营期间对线路、建筑结构、周围环境的稳定状况进行变形监测等[1]。
地下铁道测量的主要工作如下:
(l) 地面、地下平面控制测量和高程控制测量;
(2) 地铁线路带状地形测量和管线调查;
(3) 地铁线路地面定线测量;
(4) 地铁车辆段测量;
(5) 地面、地下联系测量;
(6) 隧道和高架线路施工测量;
(7) 铺轨测量;
(8) 设备安装测量;
(9) 竣工测量;
环境、线路、结构变形测量。
2.3 地下铁道测量的精度及其依据
地下铁道测量的必要精度,这是一个需要研究讨论的题目,北京地下铁道一、二期施工拟定了明挖方法施工测量的精度指标,现在第三期暗挖法施工测量精指标如下:
①地面GPS控制网的点位和相对点位误差≤±10mm。
②沿地下铁道线路布设的地面精密导线网的点位和相对点位误差≤±8mm。
③从精密导线点将坐标传递到竖井旁的近井点的点位误差≤±10mm。
④ 从地面近井点通过竖井向地下隧道内传递坐标的误差≤±5mm。
⑤ 从地下竖井底通过横通道将坐标传递到线路正线隧道内的坐标测量误差≤±5mm。
⑥ 地下隧道内的控制导线最远点的点位误差≤±15mm。(一般为500mm的地下控制支导线)。
⑦ 地面地下高程控制测量精度限差8/L(L为公里数)。
⑧ 从地面向地下隧道内传递高程的误差为≤±3mm。
在建立地面控制网估算精度和贯通测量的精度估算时,还要留些裕量,那么各项测量精度还要适当的提高。
3 地面平面控制网测量
地铁平面控制网分首级GPS控制网和二级精密导线控制网。在满足规范前提下,平面控制网点还应布设合理、灵活,满足工程实际需要。在工程实施阶段,应按原测精度对控制网进行定期全面复测和不定期局部复测,确保网形结构的连续、稳固和使用。因此,点位的选埋和维护是地面测量工作的难点和重点。
3. 1 GPS控制网应收集的基础资料
测区中央子午线、坐标系转换参数、椭球参数、起算点已知坐标、测区高程异常值、测区的平均高程。这些基础数据为保密资料,应严格按照保密协议交接、签收和使用。
3. 2 精密导线网
精密导线点应尽量沿地铁线路布设成直伸形状,形成挂在GPS点上的附合导线、多边形闭合导线或结点网。选点和观测是控制精密导线质量的两个重要因素,工作的重点是精密导线的选点和观测,难点是选点工作。根据地铁线路附近GPS网点位的分布通视情况,车站、竖井的设计位置,经过现场踏勘后可以初步在线路平面图上绘制精密导线网形,根据规范和测区环境条件详细制定出外业测角、测边以及高程联测作业方法等。
3. 3 平面控制网布设形式探讨
近年来,由于设计技术发展、施工工法进步,测量设备更新,根据具体情况布设的平面控制网形式不一,部分指标突破规范要求。如用GPS网一次布设完成平面控制、个别地段加密精密导线点与主网一起施作完成的布网形式,代替地面平面控制网分两级布设; 盾构法施工的广泛应用,区间竖井较少,由此布设的地面精密导线网平均边长远大于350m的规范要求。这些情况结合了工程实际,使用方便,同样满足施工要求[2]。
3. 4 新线建设与已有线路结合部位控制点较差处理
在地铁设计线路的交汇处,新建的地面控制网必须与原网进行联测,会出现同一个点在不同时期的控制网下有不同的坐标,处理坐标较差方法为:高等级起算控制点位尽量选择一致,以减少系统误差。当较差较小时,既有线采用原坐标,新线采用新坐标而对施工加密点、隧道洞内控制点进行强制平差;当较差较大时(不能大于50mm 的规范规定) ,实测交叉部位处既有线路在新线控制网下的中线坐标提交设计进行解决,使设计和施工在一坐标系统下,从而解决控制点较差问题。
关键词:铁道工程;施工;问题;对策;探讨
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.04.088
0 前言
在铁道工程的施工中,施工水平将会对整个工程造成影响,因此必须要采取有效措施提升施工技术水平,以此来保证工程施工的质量。目前来看,在我国铁道工程施工中还是存在一些问题,并且影响到工程的质量,针对这种状况,必须要采取有效的措施来完善施工技术,保证铁道工程施工质量。
1 铁道工程施工中存在的问题
对于铁道工程施工中存在的问题主要有以下几点:首先就是施工组织内部较为涣散,若是内部组织涣散,那么将很容易导致铁道工程施工缺乏凝聚力,这种现象在施工过程中较为常见,铁道工程具有一定的复杂性,这样导致在施工中若是一个部门准备不充分,那么都将会影响整个工程的安全及质量[1]。在铁道工程中涉及的管理部门较多,每个部门的义务都不相同,这导致各个部门分工不明确,内部较为涣散,施工进度以及管理无法有效开展。
其次就是违规现象较为严重,在铁道工程施工中,会发生一些实际工作状况与规定不符合的现象,这样很容易发生一些事故,造成较大的损失。一些参与施工的人员素质不达标,技术水平较低,施工违规行为较多,导致施工质量无法得到保证。
再者就是缺乏一些应急预案,在管理过程中,相关管理部门对铁路营业线施工的施工方法以及人员的分配等不够合理,管理效率较低,同时也缺乏一些较为完善的应急预案,这导致若是发生一些特殊情况,无法进行及时的处理,最终造成较大的损失。最后就是施工测量的误差存在,在铁道工程施工中,工程测量工作十分重要,若是出现误差,那么不仅会影响整体工程质量,同时也会造成成本的浪费。出现误差的原因主要有两点:一是铁道工程测量技术人员素质不高,导致测量不够规范,出现误差。二是测量设备较为老化,其中存在缺陷,影响测量的精确度。因此针对这种状况,必须要采取有效的措施提升测量的精确度,保证工程的质量。
2 铁道工程施工问题解决策略
(1)加强施工组织的配合。在铁道工程施工中,必须要采取有效的措施不断提升施工的质量,保证铁道工程的合理性。要加强施工组织的整体配合,能够提升各个部门之间的合作能力,从而来保证铁道工程建设的顺利进行[2]。铁道工程属于大型工程建设,因此各个部门在工程建设中必须要发挥自身的职能,施工组织之间的配合必须要完善,要坚持以大局为重,以此来形成协调统一的合作精神。在施工过程中必须要根据相关规定进行施工,不能随意进行工期的拖延。同时在施工中要根据施工计划进行全面的施工,以此来保证施工的质量以及施工的效率。
(2)完善相关经济处罚制度。目前来看,对于经济处罚制度的完善来说,可以有效避免在施工过程中出现犯规的行为,从而来保证施工过程的有效控制,促进施工质量的提升。在进行铁道施工过程中,对于经济处罚制度的构建中,施工单位在施工前要与监督管理部门签订一些安全协议,在协议中必须要充分规定施工的相关标准以及处罚的内容,进行明确的规定。若是在施工的过程中,出现了违反规定的安全事故,那么相关的管理部门必须要对其追究责任意识,同时也要采取相关的经济处罚措施,利用严格的处罚机制运作来不断提升各个部门的安全意识,并对其行为进行有效的约束,以此来不断降低施工的风险。不断提升施工过程中的有序性,提升施工的质量。
(3)制定完善的应急预案。在铁道工程施工中,要想有效保证工程的顺利进行,那么必须要实行可行的应急预案,制定完善的应急措施,以此来避免突发事件发生,可以采取有效的措施进行处理。应急预案是铁道施工前的重要准备工作,一个完善的应急预案,将会提升施工人员的应急意识,能够在突发事故时从容面对,及时采取有效措施降低工程损失。这需要施工企业要对施工人员进行全面的培训工作,要成立专业的领导小组,能够针对施工期间发生的问题进行及时的处理。同时也要制定出完善的安全措施,以此来保证施工中的安全[3]。
(4)重视施工测量工作。在铁道施工中,施工测量是十分重要的一项技术,因此必须要提升施工测量的精确度。首先要选择理论知识充足,实践经验丰富的测量人员,并且测量人员必须要具备严谨的工作态度,以及较高的责任意识。能够利用先进的施工技术来进行测量工作,保证测量的准确度。同时在施工前要对水准路线以及线路中线与工程数量进行复核,根据资料进行分析,若是发现问题及时上报处理。在测量中,要结合现场的实际地形来设置护桩,同时要详细的绘制桩位的示意图。要对每一个细节部位的测量工作进行全面的记录,以此来保证其误差能够符合相关的规范,保证测量的质量。在测量中要准备充足,其中测量仪器以及经纬仪等工作必须要充足,以此来保证测量工作的有序性。在实际的施工过程中要合理的利用测量仪器来进行测量工作,定期对仪器进行检查以及维护,以此来保证仪器的有效性,避免在使用过程中出现质量问题。
3 结语
现今来看在铁道工程施工中还是存在一些问题,这些问题将会直接影响到铁道工程的施工质量。因此针对这种状况,必须采取有效措施,不断完善施工管理制度,结合施工情况,完善应急预案,采取先进的施工技术,以此来不断提升施工的质量。
参考文献:
[1]谭强.铁路施工安全存在的问题及对策分析[J].江西建材,2017(01):124+129.
关键词:隧道工程;测量精度;技术分析
中图分类号:U45 文献标识码: A 文章编号:
随着我国工程建设的不断发展,隧道工程的需求越来越大。由于地下隧道施工的特殊性,其对测量的精度提出了越来越高的要求,以满足现代工程在施工质量和工艺上的需要。在当前形势下对如何提高隧道工程的测量精度问题进行分析,具有重要的实践指导意义。
隧道测量技术概述
隧道施工具有较强的特殊性,对测量工作的要求较高。隧道工程一般都是由地下部分和地上部分两部分组成,对于较大型的隧道施工工程,则是由多个施工单位同时进行施工,隧道工程被划分为不同的施工阶段和多个作业面。隧道施工的这一特点要求其必须具有一个合理的、高精度的测量工作,保证隧道工程各个施工阶段和各个施工单位作业面之间的有效沟通和指导,保证整体施工的有效性。横向贯通误差是隧道施工测量的关键技术,隧道测量的主要方式地面控制测量、联系测量和地下导线测量所存在的自身误差是导致横向贯通误差的主要因素。为了实现对横向贯通误差的降低,实现隧道设计要求的最小值,需要从限差入手,从各个阶段的精度指标进行控制,最终实现整体精度的控制。
影响贯通误差的主要因素
地面控制测量、联系测量、地下导线测量是隧道测量的三个主要技术,三个技术分段独立进行,对贯通误差的影响也各不相同。从工程测量的角度来看,可以将对向开挖的一个隧道段作为独立因素继续测量分析。对向开挖段长度相差较大时,其对贯通误差的影响就较大,在进行测量时需要进行必要的分析;若对象开挖各段的长度基本相同,则可以选着其中的一段进行测量分析,以此对其他的开挖段情况进行分析。不同的情况需要进行的测量不同,但是都需要将每一个开挖段作为独立的测量进行。一般情况下,可以采用公式:
M²q=M²q/N
来对各个独立因素对隧道贯通误差产生的影响指进行分析,常规隧道测量误差的施工测量误差在每个阶段和分配原则是等影响原则。其中,Mq为隧道横向误差允许值,N为独立隧道施工等因素阶段的个数。
随着现代测量仪器技术的发展,一些新的技术能够有效的提高隧道测量的精度,如在地面测量中,运用GPS技术,可以以较小的成本代价实现毫米级的测量精度;全站仪侧角仪器的使用,可以有效的提升地下导线测量的精度;联系测量法的操作方法的改善,降低了测量的劳动强度和提高了工作效率等。等影响原则也随着各项技术的发展和对测量精度的要求提高而变的不适用,根据各个独立阶段的特点,对其误差进行最小的控制,以实现更高精度的隧道测量是当前隧道施工的新要求,这种隧道贯通误差分配的新原则,可称之为按需分配原则。为了实现对每个独立阶段的按需分配,对地面控制测量,地下导线测量和联系测量等各个阶段的误差影响因素进行全面的分析,以保证每个阶段测量误差的达到要求的最小值。
主要测量阶段的误差影响因素分析
地面控制测量误差对横向贯通误差的影响
1.1洞口点坐标的误差
洞口点坐标的误差,对于贯通误差的影响,等同于同一隧道开挖段两个洞口点的相对误差椭圆在贯通面上的投影,是通过地下到导线测量和联系测量传递到贯通面的。这个误差的影响是控制网的相对误差引起的,若将其中一个洞口点坐标作为固定点,则另一个洞口点坐标相对于固定点的误差则不能超过控制网最弱点的点位误差。因此,在实际的测量操作过程中,可以把控制网最弱点的点位误差作为控制网洞口点位做标误差值,计算其对贯通误差可能产生的影响。
1.2地面控制网边方向误差
控制网边的误差会导致在进行后续的联系测量或者地下导线测量时在起始方位上就产生误差,从而对整个的贯通误差产生影响。设地下导线的总长度在贯通面上的投影长度为S,则地面控制网边方向误差对于隧道横向贯通误差的影响计算则为S与起始方向误差两者的乘积。
由此可知,地面控制网测量对于隧道横向贯通误差的影响,主要由洞口点位误差和控制网边方向误差两个部分组成,可以用公式:m²q控上≈m²p+2(bL)²来进行表示,其中m²q控上为总的影响值,mp为控制网最弱点的点位误差,b为最弱相对误差,L为隧道全长在贯通面投影长度的一半。
地下导线测量对横向贯通误差的影响
地下导线误差,对于隧道横向贯通误差的影响,一般包含有地下导线转角测量误差和地下导线边长测量误差两个部分,对隧道横向贯通产生的误差为两部分误差的和。直线型隧道设有边直伸导线,其横向贯通误差主要由转角测量误差引起;曲线隧道的测量,则对产生测角误差和测距误差两个误差,对横向贯通误差产生很大的影响。无论是直线型的隧道还是曲线型的隧道,导线各个边长对横向贯通误差的影响值计算都是独立进行的,影响值大小受边长在贯通面投影长度的影响,呈正比例关系,与该边长在导线中的位置无关。相反的,导线的转角测量误差对横向贯通误差的影响与其在导线中所处的位置有很大的关系,转角测量误差离隧道的横向贯通面越远,则对贯通误差的影响越大,离贯通面越近,则对贯通误差的影响越小,表现为与该位置点与横向贯通面之间的垂直距离成正比。
联系测量对于隧道横向贯通误差的影响
由于隧道施工个特殊性,在起始方位角产生的误差会随着地下导线长度的增加而增加,对横向贯通误差产生的影响也随之增加。通过斜井或者平洞进行开挖时,控制网的方位角既是地下导线的起始方位,其对横向贯通误差的影响既可以按照上文叙述进行计算。如果采取竖井施工,则需要通过竖井的联系测量来确定地下导线的的起始方位角。根据实际的测量经验显示,以竖井为例,起始方位角传入地下的误差对于横向贯通误差产生影响随着隧道长度的增加而增加,要隧道长度之间呈正比例关系。当隧道的程度在4km以内时,可以采用等影响原则对贯通误差进行分配;当隧道长度大于10km时,则需要增加联系测量的误差分配值,以通过测角和侧边的联系测量法来实现联系测量的最小误差。
总结:
隧道测量精度受到各种因素的影响,在实际的施工过程中不可避免的产生。在符合隧道横向贯通误差的限值之内,对隧道测量各个环节的误差进行合理的分配和限制,以实现总的贯通误差的最小值,是提高隧道测量精度的有效技术。按需分配原则的运用和新技术的发展,对于提高隧道测量精度,保证隧道工程质量,具有重要的意义。
参考文献:
[ 1 ]李青岳,陈永奇.工程测量学 (第2版 )[M ].北京:测绘出版社, 1995
关键字:高速铁路 铁路工程测量 精密测量 铁路精密测量
Abstract:: the railway transportation as a means of transportation in China is very important in the development of science and technology, accelerating the change rapidly, has brought to people convenient very comfortable enjoyment. In the construction of high-speed railway, ensure the normal railway and was opened to traffic after the stability and safety of railway department, is the primary responsibility. At present, the precision engineering of high speed railway measurement is the primary method to ensure the quality of railway.
Keywords: measurement precision measurement of railway engineering of high speed railway precision measurement.
中图分类号: U21 文献标识码:A
在如今的高速铁路修建过程中,为了保障工程的安全顺利进行,都需要对铁路进行精密的测量,因此,精密工程测量技术在高速铁路中被得到非常广泛的应用。许多精密的工程测量数据往往能够对高铁的修建带来决定性的影响。
一、高速铁路精密工程测量的目的及精度要求
在传统的铁路修建工程中,除了铁轨的铺设之外,其他方面的施工项目测量数据远远没有如今的高铁工程测量数据的精密度高,最主要的原因就是高速铁路的快速高效决定了整条铁路必须要时刻保持稳定性与安全性,一个很小的误差就有可能造成严重的交通事故。所以在这时就需要对高速铁路工程中的各项测量数据都作更加精确的处理了。
在大多数的高速铁路工程精密测量中,一般精确度能够达到以毫米为单位即可,最大误差控制在1到2毫米之间,是保证高速铁路安全正常修建并运营的基本条件。而如果是在具体的测量工程中的话,则应该通过改进测量控制网、改良仪器精度、改善测量工序的方法尽量提高测量的精密度,使得高铁工程能够更加保险。
二、高速铁路精密工程测量的主要内容
高速铁路的精密工程测量工作的研究,一方面是要知道各项测量数据的精密度要求,另一方面则是要了解如何确保精密测量要求能够实现。通常在高速铁路的整个工程中,对其测量的主要内容分为前期的勘察测量设计、中期的工程施工数据监测、后期的高铁通车实时监控三个阶段,其中前期的勘察测量与中期的施工数据监测是精密工程测量技术中最主要的研究部分。以前期的勘察测量为例,其测量内容主要分为以下几个阶段:
(一)、设计控制网
测量控制网是进行测量工作之前首先需要建立的,只有在完善的控制网的基础上才能够使测量的数据更加健全与精确。前期勘察测量中测量控制网的设计主要分为平面控制网的设计与高程控制网的设计,其中平面控制网的设计需要考虑建立在高斯投影以及高程投影边长变形基础上的平面坐标系统选择以及平差基准的选择,而高程控制网的设计则主要根据1985国家高程基准水准点设计,如果没有水准点的地方则自行建立高程基准点,只是在全程测量完成后需要换算成1985国家标准高程基准。
(二)、建立框架控制网与基础控制网
框架控制网是所有高铁测量控制网的基础,后续的几类控制网的建立都是在框架控制网的基础之上的。而基础控制网则是为高速铁路测量的勘察、施工、以及高铁完工之后的运营维护提供基础的坐标基准。这两类控制网的建立也被统一称作前期勘察测量工作的初测。
(三)、建立线路控制网
线路控制网是在基础控制网的基础上建立起来的,主要作用是为后续的勘察以及施工提供测量控制的基准。在建立线路控制网的同时,还要根据水准基点建立并引用高程控制网,线路控制网以及高程控制网的建立统称为前期勘察测量工作的定测。
而在完成前期的勘察工作之后,就可以根据基础控制网以及线路控制网进行施工测量的适当加密并建立变形监测网。而在施工阶段还需要建立的重点控制网就是轨道控制网。轨道控制网是建立在框架控制网的基础之上的第三类控制网,主要作用为在轨道的施工以及后期运营维护中提供测量的控制基准。
另外,高速铁路竣工运营之后的精密工程测量则主要是对轨道的铺设测量以及变形监测,通过测量所得数据来进行相应的日常铁路结构维护。
三、高速铁路精密工程测量技术的控制标准
对于精密工程测量技术的标准研究,主要指的是其精确度的标准,通常从平面控制网以及高程控制网两方面进行标准控制。
(一)、平面控制网的精确度控制
平面控制网是精密测量工作中非常重要的控制网类型,在上文已经有所提到,平面控制网包括了框架控制网以及建立在其基础上的基础控制网、线路控制网、轨道控制网三部分,分别可以用CP0、CP1、CP2、CP3表示。整个平面控制网大致由这四部分组成,并且有一定的位点间距控制,其主要的分布如下图:
由上图可知,框架控制网的位点间距取值在很大程度上能够影响其他三种控制网的精密度,并且由于四种控制网在测量中各自有各自的作用,因此对框架控制网的位点间距取值非常的重要,一般框架控制网的位点间距不会超过50千米。
而建立在框架控制网基础上的后续三种控制网更是在互相的精密度影响上面有着密切相关的联系,每一个控制网的建立都要严格控制其位点间距,以确保下一类控制网的精密度不会受到影响。
1、基础平面控制网是线路控制网的基础,因此基础平面控制网的位点设计往往就决定了线路控制网的精密程度。为了尽可能确保线路控制网的精密度,基础控制网的位点间距取值一般不会超过4千米。
2、线路控制网在位点的设计上也要注意间距的控制,因为在施工中所要用到的轨道控制网的精密度是受到线路控制网的影响的。所以在线路控制网的位点建立中,相邻位点之间的间距以不超过800米为宜。
3、轨道控制网的建立是平面控制网中的最后一道控制网工序,关系这高速铁路铁轨部分的测量与设计,是测量控制网中非常重要的一部分。轨道控制网主要可以影响轨道铺设的时候对轨道的测量精度,因此其位点间距的设计一般在70米以内,通常以60米为最佳间距。
以上几种平面控制网的建立中,前三种控制网都是采用GPS的方法建立,而轨道控制网是采用自由测站边角交会的方法建立。其中下一级的控制网以上一级控制网基准作为固定数据约束平差。比如说线路控制网以基础控制网作为基准,基础控制网以框架控制网作为基准。
(二)、高程控制网的精确度控制
高程控制网实在平面控制网的基础上,为了对线下施工以及轨道施工进行和维护提供高程基准。而根据测量作用的不同,高程控制网又分为水准基点的控制网与轨道高程控制网两类,水准基点高程控制网为高一级的高程控制网,水准基点间的高低差一般控制在2毫米以内的标准,轨道高程控制网由于对轨道的施工精度影响很大,因此其位点间高低差不会超过0.5毫米。
因为要使高程控制网全线统一,所以在很多高速铁路工程中,都有国家统一永久的水准基点。对于没有水准基点的地方,则根据轨道控制网进行水准基点建立,并在高程控制网全线建立完成之后,将其换做国家统一永久高程水准基点。
四、结束语
而要真正实现高速铁路精密工程的测量,出了运用测量技术本身之外,还应该统筹高铁工程中的几个主要测量控制机构,将勘察测量控制网、施工测量控制网、以及维护测量控制网用统一的标准相结合,实现一条龙的控制测量方案,才能保证水准基点的统一,更顺利地开展高铁施工工作,也让高铁的建成质量得到更好的保障。
参考文献:
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【关键词】地铁施工;测量控制;测量管理
1. 工程概况
大连地铁1、2号线线路总长为65.1公里,共设车站48座(南关岭、西安路换乘站为两条线共用)。其中,1号线由姚家经会展中心至河口,线路长28.6公里,共设车站22座。2号线由东海公园经辛寨子至南关岭,线路长36.5公里,共设车站28座。
2. 地面控制网建立
为满足地铁工程施工、运营、维护的需要,并考虑相关规范对 测量控制网点密度、精度等要求,结合地铁线路区域地面现状,地铁公司组织建立地铁1、2号线工程地面控制网。该项目共测得地面控制网骨架点14个,卫星定位控制点122个,精密导线点163个,一等水准点24个,二等水准点81点。
控制网成果经省测绘产品质量监督检验站验收通过,于2009年在大连地铁一、二号线施工中投入使用。经过地铁施工实际检验,该项目成果精度良好,点标石稳固可靠,为大连地铁施工建设提供了可靠的平面和高程起算依据。
3. 地铁施工测量管理工作
3.1测量管理制度建立
依据《城市轨道交通工程测量规范》(GB50308—2008)、《工程测量规范》(GB50026—2007)等国家现行测量规范、强制性标准,制定《大连市地铁工程施工测量管理办法(试行)》、《大连市地铁工程施工测量管理办法补充规定(试行)》,明确了施工测量内容、质量管理目标和质量目标、管理程序等。
3.1.1工程测量内容
大连地铁1、2号线工程测量按照地面控制网测量、施工控制测量、细部放样测量、竣工测量和其他测量等作业划分。施工控制测量是土建施工阶段的重点,他包括地面控制网复测及加密测量、联系测量、地下控制测量、铺轨控制基标测量等四部分。
3.1.2工程测量质量管理目标和质量目标
工程测量质量管理目标是确保全线建(构)筑物、设备、管线、轨道、装修按设计准确就位,在线路上不产生因施工控制测量、细部放样测量超差而引起修改线路设计,降低行车运营标准。
工程测量基本质量指标包括:地面控制网测量的范围覆盖地铁全线,其控制网布局、形状和埋点、测量精度应满足地铁工程相关测量规范要求;在任何贯通面上,地下测量控制网的贯通误差,横向不超过±50mm,竖向不超过±25mm;隧道衬砌不得侵入建筑限界,设备安装不得侵入设备限界;建(构)筑物、设备、管线、轨道、装修的竣工形(体)位(置)误差满足《城市轨道交通工程测量规范》(GB50308—2008)、《地下铁道工程施工及验收规范》(GB50299—1999)和大连地铁工程施工验收标准相关规定。
3.1.3测量管理程序
大连地铁在工程部设置测量技术管理岗位,主抓全线测量工作,采用集中统一的管理模式。该管理模式分四个层次:第一层是业主测量管理部门,负责全线测量工作组织、协调、下达任务、制定技术文件、指导第三方测量单位工作等;第二层是第三方测量单位,在业主测量管理部门的指导下,负责全线工程的施工控制测量和控制网的维护,对施工过程的施工控制测量、隧道结构断面、铺轨控制基标等进行检测工作;第三层是驻标监理的测量组,负责所监理工程的全部施工测量作业监管;第四层是承包商测量组,负责所承包工程的全部施工测量作业。
工程测量工作严格按照地铁公司、第三方测量、标段监理、承包商四级管理体系逐级进行控制管理。
3.2 对第三方测量的管理
3.2.1 制定管理规定
为加强大连地铁工程测量管理,充分发挥第三方测量单位的作用,确保全线准确贯通,确保主体结构、车站装修及设备安装空间等位置准确,地铁公司制定《大连地铁第三方测量单位管理规定(暂行)》,对第三方测量单位进行管理。
3.2.2 管理要点
1、制定测量检测方案。要求第三方测量单位借鉴成熟地铁测量经验和科学有效的管理措施,结合大连地铁实际情况,制定测量检测方案,并经过专家评审,要求在实际检测过程中严格落实。
2、验收各工点施工测量方案。第三方测量单位对施工单位各工点的测量方案进行检查和验收,对施工单位不满足规范要求的测量方案或方法给予及时、坚决纠正。
3、对方案进行优化和补充。在实践中对目前的测量方案、检测方案不断进行总结和优化,对地铁公司下发的测量管理办法和补充规定里的内容提出补充或完善建议。
4、及时跟进检测。时刻掌握土建施工各标段的进度情况,确定施工单位的测量控制和第三方的检测是否及时跟进,定期上报地铁公司施工进度、检测进度统计表。
5、贯通误差分析。对已经贯通的区段进行误差分析,找出产生误差的主要因素,确定其他区段下步测量控制的加强措施。
6、做好管理工作。做好和其他测量管理层的沟通和衔接,在测量管理上形成合力。配合地铁公司,做好对施工单位测量工作的日常检查和指导,督促施工单位测量技术、管理水平的整体提高。
3.3对施工测量的管理
3.2.1 制定管理办法、规定
地铁公司制定《大连市地铁工程施工测量管理办法(试行)》、《大连市地铁工程施工测量管理办法补充规定(试行)》,对施工单位测量工作进行管理。
3.2.2 管理要点
1、测量队长要胜任。对测量队长进行测量规范、地铁公司测量管理办法、管理规定等内容进行培训,考试合格后上岗。对测量队长进行日常跟踪考察,若不能胜任则要求施工单位进行调换。
2、测量仪器、软件要满足需要。根据地铁控制测量、施工测量精度要求和现场施工测量需要,地铁公司对施工测量仪器精度和数量提出要求,并进行检查验收。要求控制测量计算必须使用正规软件,采用严密平差。
3、施工单位控制测量报检要及时。大连地铁测量管理办法补充规定中明确要求,经检测合格的控制点才可以指导施工,要求按检测项目、报检期限及时报检。所以施工测量报检不及时,是最大的测量隐患。第三方测量单位和地铁工程部采取下发工作联系单、整改通知单和处罚单等措施加以督促,坚决惩处施工单位测量报检不及时的行为。
说明:
1、用于指导地铁施工的所有测量控制点(平面、高程)均需报检,点标石应稳固、规范。
2、暗挖区间(矿山法),施工单位在进行地下导线及水准报检时,须增加距掌子面最近处已成形的10米范围内的初支断面测量。
3、区间与车站或区间与区间贯通后,需进行贯通测量。贯通测量误差须投影到贯通面的线路中线上。
4、严格对测量控制点管理。测量控制点是施工测量的基础,控制点埋设要符合规范要求,每次使用前要复核,破坏前要及时报告和引测。在施工过程中,测量控制点容易遭到破坏,所以地铁公司明确相应保护要求和处罚措施,对控制点加以保护。洞内控制点处要求用标示牌明示,并采取保护措施。
5、严格二衬结构施工测量要求。为保证二衬施工质量,地铁公司工程部对二衬前测量验收、隧道二衬结构断面测量和断面测量仪器提出明确要求,要求施工单位和第三方检测单位及时跟进对已完二衬的检测,以便及时发现和改正问题,正确指导后续施工。
6、严格隧道贯通前施做二衬控制测量要求。隧道贯通前施做二衬,严格按照《城市轨道交通工程测量规范》GB50308-2008第11章第4节的要求执行。施工单位根据各工点实际情况,制定专项测量方案上报第三方测量单位审核,专项测量方案经专家评审通过后实施。
4. 测量控制的技术难点、重点
地铁工程测量控制的技术难点、重点,也是测量管理的重点部分。包括竖井联系测量和地下首条方位角控制边的测量确定。
竖井联系测量是地铁隧道施工中的重要测量环节,包括竖井定向测量和传递高程测量,联系测量的精度直接影响地铁隧道贯通误差的大小。大连地铁竖井定向测量主要采用联系三角形法、陀螺经纬仪与铅垂仪(钢丝)组合法、投点定向法。具体作法如下:
1、联系三角形法:采用联系三角形法(吊钢丝),夹角和边长比应满足规范要求,钢丝间距应大于4米(标准竖井口为6.6m×4.6m,4.6m为横通道方向),有条件的建议采用双三角形法。其中深竖井的联系三角形是控制的重点。大连地铁1、2期工程超过40米深的竖井有3处,最深一处深度为89米。
2、陀螺仪等组合定向法:采用陀螺经纬仪、铅垂仪(钢丝)组合定向测量。左、右线各测设一条陀螺方位边,作为地下导线首条方位角控制边。另外,还用陀螺仪进行井下定向,对联系三角形法测得的首条控制边方位角进行检核。
3、投点定向法:投点传递测量是应用一铅垂线上平面坐标相同的原理而总结出的联系测量方法,该方法适合于浅埋地铁工程。有条件时,应优先采用此法进行联系测量。在暗挖区间隧道正线上方钻(挖)孔投点(现场多兼做投料孔)。具体做法有:投通视的一对点;投单点,和竖井投点形成两井定向。现场有条件的,最好投通视的一对点,直接形成首条方位角控制边。坐标传递采用钢丝(贴反光片)或投点仪完成。用钢丝传递投点,则两钢丝间距离应大于60m。
5. 已完暗挖、盾构区间贯通误差统计
目前,大连地铁1、2号线暗挖、盾构区间部分已经贯通,贯通误差统计见表3。从统计数据可见,全部的横向贯通误差均小于限差的1/2,小于限差1/3的占总数的95%;全部的高程贯通误差均小于限差的1/2,小于限差1/3的占总数的95%;纵向贯通误差也都较小。这说明大连地铁1、2号线工程的测量管理是科学的、合理的。只要地铁参建各方的测绘单位按要求配备测量人员和仪器设备,采用满足规范和可靠的测量方法,就可以达到较高的测量精度,能够满足各项限差要求。
6. 结束语
地铁建设工程中的施工测量是一项重要的基础性工作,施工测量质量是工程质量的基本保障。在地铁隧道施工中,测量工作环境较差,而测量精度要求很高,这就对地铁施工的测量管理与质量控制提出更高的要求。本人仅根据自己近几年的工作经历,谈以上几点体会,有不足之处请同行予以批评指正。
参考文献:
关键词:工程测量;施工质量;控制管理;重要性
中图分类号:K826.16 文献标识码:A 文章编号:
在工程的施工过程中, 过程控制是保证施工质量的根本所在。显然, 工程测量起到了非常重要的作用。首先, 工程放线为工程施工提供了必要的准备。其次, 工程施工中的较核测量为工程施工的准确性提供了必要的信息; 最后, 工程的完工测量为工程的最终质量可靠性提供了分析的依据和必要的保证。总之, 准确、周密的测量工作不但关系到一个工程是否能顺利按图施工, 而且还给施工质量提供重要的技术保证, 为质量检查等工作提供方法和手段。
一、工程测量施工的特点
1、,测量施工质量的好坏,与测量施工人员的技术水平直接相关,测量仪器操作人员的操作水平将直接影响测量成果的精度。
2、测量施工方案的确定,对测量定位精度及测量施工进度具有决定性的影响。在施工控制网及微型控制网的测设过程中,控制网的图形结构及控制点方向联测数目、方向观测的测回数等对控制网的精度及可靠性均有重要影响,但并非观测测回、联测方向的数量越多越好,技术人员对此应予以综合考虑。
3、测量施工质量的好坏,还直接受现场作业环境的影响,如现场通视条件不良、施工过程中的机械震动、焊接作业及风雨天气等都将直接影响测角及测距精度。
4、测量仪器精度及各种仪器误差也会对测量结果带来不利影响。
5、混凝土楼地面受温度影响而产生的伸缩变形,将对布设于其上的测量基准点带来不利影响,在精密工程测量过程中,对此必须给予考虑。我们在实际的施工过程中必须充分认识到测量工作的重要性,科学管理,让测量工作更好的为施工质量管理服务,提高施工质量,为业主、为社会建造出优质的精品工程。
二、工程测量对施工质量控制管理的重要性
1、准确的工程测量是基础桩位施工在基础阶段的有力保证
在工程开始施工前,首先通过测量把施工图纸上的建筑物在实地进行放样定位以及测定控制高程,为下一步的施工提供基准。这一步工作非常重要, 测量精度要求非常高, 关系整个工程质量的成败。
在基础施工阶段,基础桩位的施工更加需要准确的工程测量技术保证。根据施工规范的要求,承台的桩位的允许偏差值很小。一旦桩位偏差超过规范要求,将会引起原承台设计的变化,从而增加了工程成本。严重的桩位偏差将会导致桩位作废,需要重新补桩等处理措施,一方面影响了施工的进度,另一方面,改变了原来的受力计算,对建筑物埋下了质量的隐患。
在土方开挖及底板基础施工过程中,由于设计要求,底板、承台、底梁的土方开挖是要尽量避免挠动工作面以下的土层, 因此周密、细致的测量工作能控制土方开挖的深度及部位, 避免超挖及乱挖。从而能保证垫层及砖胎膜的施工质量,对与采用外防水的工程意义尤为重大。另外垫层及桩头标高控制测量的精度,是保证底板钢筋绑扎是否超高,底板混凝土施工平整度的最有效措施。
工程测量在基础施工阶段的另外一个重点是基础墙柱钢筋的定位放线,在这一个环节里面,容不得有半点差错。否则将导致严重的质量事故发生。对于结构复杂,面积较大的工程,只有周密、细致的进行测量放线方能保证墙柱插筋质量,避免偏位、移位等情况的发生。
2、主体结构施工阶段工程测量对工程质量的作用
在主体结构施工阶段,能够影响到工程质量的其中一个因素是工程测量,具体体现如下:墙柱水平面放线、墙柱垂直度控制、主体标高控制、楼板、线条及结构件的平整度控制等。
第一,墙柱水平放线的测量对建筑物的总体垂直度有直接影响,具体表现在:墙柱钢筋捆扎、模版施工的质量等。由此可见,及时检查前一道工序是否存在问题的重要性,这也就要求我们在完成施工后必须要做的事就是测量放线,一旦发现问题,要及时联系专业的施工人员对其进行处理补救,这样不仅避免了后续施工出现问题,更为其提供了依据。
第二,模版施工时需先进行标高测量控制,目的有三:其一,保证模版施工的平整度;其二,为混凝土施工提供标准高度控制线;其三,保障砼后的混凝土平整度。标高控制工作的进行是施工人员能
够把握精准工作的前提,这在施工面积比较大的工程中表现的尤为明显。综上所述,要想保障模版施工总体和混凝土面的平整度,务必掌握精准、具体的标高控制面。
3、装饰施工阶段工程测量的作用
建筑物在初步建成后需要经过装修成为半装修或全装修后才能交付给业主,装修装饰主要是针对在施工过程中所遗留的质量缺陷问题进行有效的整改,所以装修阶段测量工作的精度质量直接影响到工程主体的质量。装修测量工作包括:室内外地面标高测量、外墙装饰垂直度控制、局部构件和线条的施工放线、内墙装饰平整度和垂直度的测量等工作。室内外地面标高是决定建筑装修地面平整度的主要依据;砖砌体平面放线是按图施工必不可少的步骤和前提;而外墙装修垂直控制线的测量精度很大程度上决定了外墙的整体装修质量,也是外墙装修装饰等工作的基本依据。__
4、工程施工及运营期间的变形观测对工程质量的意义
建筑物的沉降观测在施工过程中有着重大的意义。通过观测取得的第一手资料,可以监测建筑物的状态变化和工作情况,在发生不正常现象时,及时分析原因,采取措施,防止重大质量事故的发生。变形观测具体包括:基础边坡的位移观测;建筑物主体的沉降观测;高层建筑物的水平位移观测等。准确的观测成果为施工期间的工程质量、人民财产安全提供了最有效的保证。特别是在深基坑施工、填海区、地质断层构造带的施工工程显得尤为重要。而由于建筑物沉降、位移引起的边坡及道路坍塌、楼房及桥梁倒塌等安全质量事故屡见报端。因此我们必须努力作好建筑物的变形观测,确保工程的施工质量。
三、加强工程测量管理,提高工程施工质量的措施
对于实际的施工,测量管理工程的力度一定要加强,采用的措施要切实可行,做好全方位的施工测量放线工作,确保施工质量得到提高。具体措施如下:
1、提高测量放线人员的素质。一个专业、合格的测量员,其具备的基本条件是要有团结协作、细心谨慎、吃苦耐劳的精神。强化质量意识,增强读图能力,养成事前反复考虑、事后认真检查的好习惯。
2、增加测量仪器的成本投入,利用先进的测量工具,做好测量仪器的定期检测工作。
3、全民动员,不论是领导还是各专业工程师,都要提升对测量工作的认知,反复检查测量放线的结果,发现错误及时纠正。
4、对施工工序做的安排要合理,为测量放线营造良好的施工环境,确保测量放线成果的精准度。若要使工程施工质量得以提升,必须要坚持以上这几点重要的前提。
综上所述,在工程施工过程中,工程测量技术发挥着重要的作用,做好工程测量工作,对工程施工质量的控制与管理都具有积极的促进作用。因此,工程施工单位工作人员必须提高对工程测量的认识,从工程施工的各个环节进行详细的分析,并科学应用工程测量技术,以降低工程施工误差,从而提高工程施工的质量。在未来工程测量技术的发展中,将对工程施工质量的提高起到更为重要的作用,不仅提高工程施工单位的经济效益,对工程的安全性、可靠性、经济性等都具有提高作用。
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关键词:公路工程;测量;试验;监理;质量控制
Abstract: in order to ensure that the highway engineering construction of social benefits and economic benefits and to ensure the quality of highway projects comply with the national standard requirement, must pay attention to the highway engineering construction quality management. This paper analyzes deeply the highway engineering construction quality status quo and existing problems, and expounds the construction quality supervision of highway, the necessity of quality supervision basic content, the strategy and measures.
Key words: the highway engineering; The survey; Test; Supervision; Quality control
中图分类号:X734 文献标识码:A 文章编号
1前言
道路工程的施工阶段是整个道路工程建设过程中,最为重要的一个环节,在这一阶段不仅是工程资金投入的主要环节,也是工程建设的核心,工程质量和进度等都主要由这一阶段决定,因此,对道路工程施工阶段必须高度重视,为了保证工程施工阶段的顺利完成,就必须加强对施工阶段的监理工作,从各方面进行有效的监管,保证工程的建设质量和安全。
2质量监理工作的技术要求和控制内容
一般来讲,工程建设项目因工程规模大小不一,建设资金来源不同,业主自身对工程管理能力的高低,业主在与监理签订合同时给予监理单位的权利(职责)也不尽相同,但主要的工程质量、进度、工程费用三大监理职能不应缺少。这些职能的实现,主要依靠施工监理。由此可见,施工监理在公路工程施工实践中占据着不可缺少的重要位置,它是业主与施工单位之间的桥梁,也是业主管理的耳目,作为一名好的监理人员,既是工程质量的守护神,又是工期和经济效益的忠实护卫者。有人说:“质量是干出来的,不是监出来的”。笔者认为:质量既是干出来的,也是监出来的,特别是在市场经济条件下,更是如此。
2.1 施工准备阶段监理人员的基本要求
(1)建立健全驻地监理组织机构、投人符合标准的监理人员和设备、明确驻地监理工程师、专业监理工程师、现场监理员的岗位职责,明确监理机构内部监督管理机制、明确监理组织机构内部各项管理制度。
(2)监理人员要严格遵循程序和监理规范,做到“五勤”腿勤、手勤、眼勤、脑勤、嘴勤。监理人员要做到事前监理,旁站监理员在施工关键程序必须认真负责,及时发现质量隐患、及时处理,如灌注桩施工,必须从钻(挖)孔、成孔、下钢筋笼、灌注混凝土严格控制,在钻(挖)孔时首先要看钻(挖)孔机具是否满足要求,再看孔的地质情况是否和设计相同。护孔要及时以免出现塌孔。成孔后要及时浇灌混凝土,以免因为其他原因造成塌孔,并且要把孔径、孔深、钢筋位置等控制好。浇筑混凝土时一定要连续作业,检查混凝土塌落度、强度和混凝土料中是否有大颗粒以免堵塞灌注筒而出现返浆断桩。
(3)监督承包人建立健全质量保证体系。监理工程师应按合同要求承包人建立一个完整的以自检为主的质量保证体系,各级自检人员应由具有施工经验、专业技术职称、熟悉规范和图纸,并且工作作风优良的技术人员担任。
(4)对照合同检查承包人的工地试验室、测量控制系统,包括资质、仪器设备是否齐全及完好情况,国家计量监督单位对之前进行的标定情况,确保所有的测量、试验设备既符合合同的规定,又符合国家行业管理的规定。
(5)对照合同检查承包人用于本工程的机械设备,包括设备的型号、数量、性能、配套情况等。特别是机械设备的配套齐全合理,是保证工程质量的重要条件,应得到充分的保证。
(6)验收承包人的施工定线。设计单位应在合同规定的时间内,向承包人书面提供原始基准点、基准线、基准高程的方位和数据,并对承包人进行现场交接控制桩和基准点,由监理工程师对承包人的施工定线进行检查验收。
(7)检验承包人的材料进场情况。在材料或商品构件订货之前,应要求承包人提供生产厂家的合格证书及试验报告。必要时监理人员还应对生产设备、工艺及产品的合格率进行现场调查了解,由承包人提供样品试验结果,不合格的材料或商品构件不准用于工程,并由承包人运出场外。
(8)审批承包人的标准试验。标准试验是对各项工程的内在品质进行施工前的数据采集,是控制和指导施工的科学依据,包括各种标准击实试验、集料的集配试验、混合料的配合比试验、结构的强度试验等。试验是施工技术保证,监理工程师必须严格考察施工单位试验人员资格和实际操作水平,有的试验人员有理论而无实际经验,造成数据不准确,影响施工。或采集试样不能代表实际工作,作为试验监理工程师加大频率抽检或要求加强试验管理。
2.2 施工阶段
施工阶段是工程的主体开始实施阶段。承包人按规范规定的施工方法和监理工程师的批准的施工方案及进度计划实施工程,以达到设计文件要求。而有的施工单位不能按照合同要求及时的把人员、机具、设备进场。作为监理工程师应督促其进场并报业主,在这个阶段,由于施工单位技术力量不同,人员、机具、设备有不能按照要求进场,监理工程师应按合同要求下指令并报业主,由于监理权限有限,施工单位往往是先更换人员再找监理。开工后,由于进度要求,有些检验程序抽检变成共检,或事后监理,影响了事前监理这个作用。
(1)检查承包人的施工工艺是否符合技术规范规定,是否按开工前监理工程师批准的施工方案进行施工。如工程图纸与实地不符应按实际情况由监理工程师批准方案施工,而不能随意改动。
(2)检查施工中所使用的原材料是否符合批准的质量标准及混合料配合比是否符合要求。
(3)对每道工序完工后进行严格的质量验收,合格后才能允许承包人进行下一道施工工序。监理工程师现场检查认可的方式因工序的要求应有所不同,分别有现场检查、旁站监理、试验抽检等方式,如灌注混凝土、预应力张拉等隐蔽工程应采用旁站的方式,混凝土强度、路基压实度等应抽样试验。
(4)对施工中产生的工程缺陷或质量事故进行调查处理。达到设计要求后才准许承包人继续施工。
2.3 质量监理工作的程序
为准确、有效地做好质量监理工作,作为监理人员,必须制定严格的遵守驻地办制定的各项规章制度和质量监理程序,使质量监理工作程序化。监理人员检查是事前、事中、事后全过程的检查。
(1)开工报告。在各单位工程、分部工程或分项工程开工前,承包人必须先提交工程开工报告。监理工程师根据合同要求,对承包人的开工报告予以批复,批准后才能开始施工。
(2)工序自检报告。完成每一道工序后,承包人应按照监理工程师要求的检查方法和频率进行自检。填报《中间检验申请单》并附有现场质量检验单及自检报告,报监理工程师检查。
(3)工序检查认可。监理工程师在接到承包人中间检验申请后,在规定的时限内对该工序进行检查验收,如验收合格便同意承包人进入下道工序,对不合格的工序应指示承包人进行缺陷修复或返工。前一道工序未经检查认可,后一道工序不得进行。
(4)中间交工报告。当工程的单位、分部或分项工程完工后,承包人应再进行一次系统的自检,汇总各道工序的检查记录及测量和抽样试验的结果,按要求填报《工程报验单》报驻地监理工程师审批。
(5)工程检验认可书。驻地监理组接到承包人《工程报验单》后,应组织各专业监理工程师对按工程量清单的分项完工的单项工程进行一系统的检查验收。检查合格后,签认《工程报验认可书》并报驻地监理工程师认准。驻地监理工程师根据各专业监理工程师的意见,抽查各工序检验单,并结合巡视记录情况进行审批。
3质量监理工作的方法和手段
(1)明确工程质量控制标准和质检方法。驻地监理组应根据交通部颁布的各项施工技术规范和本工程项目的专用规范,明确工程质量控制标准和质检方法,包括检验项目和检验频率要求,作为各专业监理工程师和现场监理员的工作指南和执法依据,确保全体监理人员有法可依。
(2)严密监控工程用材料、设备。对于承包人进场的材料、设备,应进行调查、审核,看是否和合同文件规定的相符,是否满足工程需要,对于工程用的每种材料要按规定项目检测频率进行试验,以确定材料是否合格,不合格的材料、设备不得进场,更不许用于本工程。
(3)旁站检查。旁站检查上监理工程师和现场监理员对承包人工程施工的全过程进行跟踪监督检查。这是驻地监理人员的一种主要现场检查方式,在施工过程中的每一环节、每一工序,监理人员要做到“全方位”、“全天候”旁站监理。特别是对隐蔽工程和关键工程的施工过程,要进行现场全过程监控,并进行定期检查和多层次检查监控,及时发现隐患,避免工程质量事故的发生。
(4)测量检查。测量工作贯穿于施工全过程,是工程质量监理工作的重点之一,驻地监理组应配备专业测量监理工程师并配备足够数量的测量监理员负责本工程测量工作。各分项工程
开工前,测量监理工程师应对施工放样进行检查,检验合格才可开工。在施工中,测量监理人员应对控制工程的线位、标高、几何尺寸等各个环节进行监督检查。检查合格后,才能进行下一道工序施工。同时,测量工程师还应监督承包人维护导线、水准控制系统,加密导线点、水准点,迁移位置不当并补设遗失和损坏的控制点,定期对导线、水准控制系统进行复测。
(5)试验检查。试验监督检查的任务是对工程项目的材料、配合比和强度进行有效的控制,以确保各项工程的物理、化学性能达到规定要求,为做好试验检查这项工作,驻地监理组要设有监理中心试验室,并配足设备和有资质的试验监理人员。在施工中,要按规定的试验项目和频率及正式颁布的国家标准、部级行业标准进行现场试验,出具试验报告,以确定承包人的施工材料是否合格、工程质量是否达到标准等。同时,还要对承包人试验室人员的资质情况、设备完好率和标定情况进行定期检查,对承包人的各类试验结果签署意见。
4结束语
公路工程质量控制涉及到方方面面,只有从实际出发,紧紧围绕工程建设质量的中心,采取切实可行的措施和对策,才能妥善解决工程质量问题,促进公路工程质量监理工作水平在上新台阶。
参考文献:
[1]陈烈.《公路工程项目管理》.人民交通出版社.2007.
[2]张淑莺.工程项目建设中三大目标的监理控制[J].新疆有色金属.2008 (4).